润滑剂的应用场合分类

　　ISO6743“润滑剂、工业润滑油和有关产品的分类(L类)”标准将润滑剂产品分为18个组，按字母A～Z排列。

　　A：全损耗系统Total loss systems

　　B：脱膜Mould release

　　C：齿轮Gears

　　D：压缩机(包括冷冻机和真空泵)Compressors (including refrigeration and vacuum pumps)

　　E：内燃机Internal combustion engine

　　F：主轴、轴承和离合器Spindle bearings,bearings and associated clutches

　　G：导轨Slideways

　　H：液压系统Hydraulic systems

　　M：金属加工Metal working

　　N：电器绝缘Electrical insulation

　　P：风动工具Pneumatic tools

　　Q：热传导Heat transfer

　　R：暂时保护防腐蚀Temporary protection against corrosion

　　T：汽轮机Turbines

　　U：热处理Heart treatment

　　X：用润滑脂的场合Applications requiring grease

　　Y：其他应用场合Other applications

　　Z：蒸汽汽缸Steam cylinders

　　S：特殊润滑剂应用场合Applications of particular lubricants

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　　固体润滑剂

　　这类润滑材料虽然历史不长，但其经济效果好，适应范围广，发展速度快，能够适应高温、高压、低速、高真空、强辐射等特殊使用工况，特别适合于给油不方便、装拆困难的场合。当然，它也有摩擦系数较高、冷却散热不良等缺点。

　　习惯上人们把固体润滑剂分为无机物和有机物两类。前一类包括石墨、二硫化钼、氧化物、氟化物、软金属及其它;后一类包括聚四氟乙烯、尼龙、聚乙烯、聚酰亚胺等。按其形状可分为固体粉末、薄膜和自润滑复合材料三种。固体粉末可分散在气体、液体及胶体中使用;薄膜有喷涂、真空沉积、火焰喷镀、离子喷镀、电泳、烧结等多种;至于复合材料的生产工艺则是更多种多样，是新兴的重要润滑材料。

　　石墨有天然石墨和人造石墨，它是六方晶体的层状结构。石墨是黑色、柔软、在化学上非常稳定的物质，几乎不受所有有机溶剂、腐蚀性化学药品的侵蚀，还具有不受很多熔融金属或熔融玻璃浸润的特点。因此，石墨与水、溶剂、油脂、橡胶、树脂、一些金属等混合时不失掉其特性。石墨的热膨胀系数和弹性模量都较小，能抗热冲击。石墨的使用温度范围为：-270-1000℃(大气中)，熔点3500℃，450-500℃时氧化。另外石墨具有良好的导电性和导热性。石墨的结晶性、杂质、粒度和粒子形状对石墨的润滑性有较大影响，外部使用条件如环境温度、使用温度速度和负荷也对其润滑性有影响。石墨润滑剂的应用多见于复合材料中或与其它固体润滑剂共用，单独用石墨作为润滑剂的不多，有水基石墨润滑剂、油基石墨润滑剂等。

　　二硫化钼具有黑灰色金属光泽，一样有六方晶体层状结构，摩擦系数可低到0.04，而且对热或化学都比较稳定。二硫化钼的使用温度为：-270-350℃(大气中)，熔点1250℃，380-450℃时氧化。二硫化钼能抗大多数酸的腐蚀。在室温、湿空气中二硫化钼的氧化是轻微的，但结果能得到一个可观的酸值。一般认为，对于重负荷、中低速、高(低)温下的滑动摩擦部件，应用二硫化钼粉剂能发挥其优良效果，市售的二硫化钼粉剂的纯度在98-99.8%。很少使用二硫化钼单体粉剂，在多数情况下常常混用必要的其它物质。常见的有二硫化钼糊状润滑剂和二硫化钼润滑油脂。

　　聚四氟乙烯等塑料具有良好的润滑性、吸震性、抗冲击性、抗腐蚀性和绝缘性。聚四氟乙烯的使用温度为：-270-260℃。

　　金、银、锌、铅、锡之类的软金属作为固体润滑剂的应用方法有二：一是以薄膜形式应用，如铅锌锡这样的低熔点金属，铜和青铜等并非低熔点，有时也是这样使用。

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　　液体润滑剂

　　这是用量最大、品种最多的一类润滑材料，包括矿物油、合成油、动植物油和水基液体等。由于这些液体润滑剂有较宽的粘度范围，对不同的负荷、速度和温度条件下工作的运动部件提供了较宽的选择余地。流体润滑剂可提供低的、稳定的摩擦系数，低的可压缩性，能有效地从摩擦表面带走热量，保证相对运动部件的尺寸稳定和设备精度，而且多数是价廉产品，因而获得广泛应用。矿物油是目前用量最大的一种液体润滑剂。

　　水具有良好的导热性，资源丰富，价廉易得，但其粘度太小，因此必须添加增粘剂或油性剂。目前大量使用的有水基切削液和水-乙二醇液压液，这是一类很有发展前途的润滑材料，设想将来世界石油资源枯竭时，这将是代替矿物油的重要润滑材料。

　　动植物油中主要是植物油，如菜籽油、茶籽油、蓖麻油、花生油和葵花籽油等，其优点是油性好，生物降解性好。缺点是氧化安定性和热稳定性较差，低温性能也不够好。目前仍为某些切削液的重要组分。随着石油资源的逐渐短缺以及环保要求的日益苛刻，人们又重新重视动植物油脂作为润滑材料的开发应用，希望通过化学方法改善其热氧化稳定性和低温性能，作为未来代替矿物油的重要润滑材料。

　　合成油是第二次世界大战中发展起来的。合成油又包含多种不同类型、不同化学结构和不同性能的化合物，多使用在条件比较苛刻的工况下。首先用于军用，逐渐向民用推广，这也是未来取代矿物油的重要润滑材料。近年来，合成润滑油脂得到了更加广泛的使用和认同。

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　　气体润滑剂

　　气体可以像油一样地成为润滑剂，适用于流体动力润滑的物理定律，也可应用于气体。气体的粘度很低，意味着其膜厚也很薄。所以，流体动压气体轴承(气体动压轴承)只适用于高速、轻载、小间隙和公差控制得十分严格的情况下。由于这种缘故，一般较常用的是气体静力轴承，它能承受较高的载荷，对间隙和公差的要求不太苛刻，还能用于较低速度下，甚至于零速时。

　　气体润滑可以用在比润滑油和润滑脂更高或更低的温度下，可在-200℃——+2000℃范围内润滑滑动轴承，其摩擦系数低到测不出的程度，轴承稳定性很高。在高速精密轴承中可获得高刚度(例如医用牙钻和精密磨床主轴和惯性导航陀螺等)，且没有密封与污染问题。其缺点是承载能力很低，要求轴承的设计和加工难度很高。在开车、停车瞬间极易损伤轴承表面。

　　常用气体润滑剂有空气、氦、氮、氢等。要求清净度很高，使用前必须进行严格的精制处理。

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　　半固体润滑剂

　　这是在常温、常压下呈半流体状态，并且有胶体结构的润滑材料，称为润滑脂。一般分为皂基脂、烃基脂、无机脂、有机脂四种。它们除具有抗摩、减磨性能外，还能起密封、减震等作用，并使润滑系统简单、维护管理方便、节省操作费用，从而获得广泛使用。其缺点是流动性小，散热性差，高温下易产生相变、分解等。润滑脂产量占整个润滑剂总产量的比例虽然不大，约2%左右，但在润滑领域中所起的作用却很大，据统计，大约90%的滚动轴承是用脂润滑的。而且目前滚动轴承的失效中，大约43%是由于不适当的润滑所引起的。因此必须重视润滑脂的质量和产品构成。因为锂基脂具有多方面的优良性能，因而获得大量使用。先进工业国家的锂基脂产量一般占其润滑脂总产量的60%以上。我国锂基润滑脂的产量在2000年首次达到60%以上。

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　　四类润滑剂的比较

　　1、流体动力润滑性能：油优，脂一般，固体润滑剂无，气体良;

　　2、边界润滑性能，油差至优，脂良至优，固体润滑剂良至优，气体差;

　　3、冷却性能：油很好，脂差，固体润滑剂无，气体一般;

　　4、低摩擦：油一般至良，脂一般，固体润滑剂差，气体优;

　　5、易于加入轴承：油良，脂一般，固体润滑剂差，气体良;

　　6、保持在轴承中的能力：油差，脂良，固体润滑剂很好，气体很好;

　　7、密封能力：油差，脂很好，固体润滑剂一般至良，气体很好;

　　8、防大气腐蚀：油一般至优，脂良至优，固体润滑剂差至一般，气体差;

　　9、温度范围：油一般至优，脂良，固体润滑剂很好，气体优;

　　10、蒸发性：油很高至低，脂通常低，固体润滑剂低，气体很高;

　　11、闪火性：油很高至很低，脂通常低，固体润滑剂通常低，气体决定于气体类型;

　　12、相容性：油很高至一般，脂一般，固体润滑剂优，气体通常良;

　　13、润滑剂价格：油低至高，脂相当高，固体润滑剂相当高，气体通常很低;

　　14、轴承设计复杂性：油相当低，脂相当低，固体润滑剂低到高，气体很高;

　　15、寿命决定于：油衰败和污染，脂衰败，固体润滑剂磨损，气体保持气体共给能力。

　　当用纯矿物油不能满足轴承要求时可考虑采取的解决方案：1、负荷太大：选用较粘的油、极压油、润滑脂、固体润滑剂;2、速度太高(可能造成温度太高)：增加润滑油量或油循环量、粘度较小的油、气体润滑;3、温度太高：采用添加剂或合成油、较粘的油、增加油量或油循环量、固体润滑剂;4、温度太低：较低粘度油、合成油、固体润滑剂、气体润滑;5、太多磨损碎片：增加油量或油循环量;6、污染：油循环系统、润滑脂、固体润滑剂;7、需要较长寿命：较粘的油、添加剂或合成油、油量较多或油循环润滑脂。

　　影响选择润滑剂类型的两个主要因素是速度和负荷。

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